1、专题质量检测（三） 分子空间结构与物质性质一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分)1下列不属于配位化合物的是()A六氟合铝酸钠B氢氧化二氨合银(银氨溶液)C六氰合铁酸钾D十二水硫酸铝钾解析：选D从四个选项中看，D选项物质是由K、Al3、SO及H2O分子组成的离子化合物，所以D不是配位化合物，答案选D。2下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的一组是()ACH4、CCl4、CO2、H2O2BC2H4、C2H2、C6H6(苯)CCl2、H2、N2 DNH3、H2O、SO2解析：选B选项A中H2O2是含极性键、非极性键的极性分子；选项B中乙烯是HC极性键和C=C非极性键构成的平面结构的分
2、子，乙炔是HC极性键和CC非极性键构成的直线形分子，苯分子为有HC极性键的平面分子，这些都是非极性分子；选项C均为非极性键构成的非极性分子；选项D均为极性键构成的极性分子。3根据价层电子对互斥理论及原子的杂化理论判断NF3分子的空间构型和中心原子的杂化方式为()A直线形sp杂化 B三角形sp2杂化C三角锥形sp2杂化 D三角锥形sp3杂化解析：选D在NF3分子中，N原子上价层电子对数(513)4价层电子对互斥模型为四面体，孤电子对数431，则NF3分子的空间构型为三角锥形；根据杂化轨道数价层电子对数4，则由1个s轨道和3个p轨道参与杂化，为sp3杂化。4氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷分子是
3、正四面体，这是因为()A两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化BNH3分子中氮原子形成3个杂化轨道，CH4分子中碳原子形成4个杂化轨道CNH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强D氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子解析：选CNH3和CH4的中心原子都是sp3杂化，故A、B错误；分子的空间构型跟分子的极性没有必然联系，故D错误。5关于SO2与CO2说法正确的是()A都是直线形结构B中心原子都采取sp杂化CS原子和C原子上都没有孤对电子DSO2为V形结构，CO2为直线形结构解析：选DSO2中的S采用的是sp2杂化，三个杂化轨道呈平面
4、三角形，两个杂化轨道与O原子形成化学键，另有一个杂化轨道被孤对电子占据，所以分子构型是V形；CO2中的C是sp杂化，两个杂化轨道呈直线形结构，两个杂化轨道均与O原子形成化学键，所以分子构型也是直线形。6在乙烯分子中有5个键、1个键，它们分别是()Asp2杂化轨道形成键、未杂化的2p轨道形成键Bsp2杂化轨道形成键、未杂化的2p轨道形成键CCH之间是sp2形成的键，CC之间是未参加杂化的2p轨道形成的键DCC之间是sp2形成的键，CH之间是未参加杂化的2p轨道形成的键解析：选A乙烯分子中，每个C原子都采用sp2杂化方式，每个C原子上各有3个sp2杂化轨道和未杂化的2p轨道，其中3个sp2杂化轨道
5、中，1个用于与另一个C原子形成CC 键，2个用于与2个H原子形成CH 键，未参与杂化的2p轨道“肩并肩”重叠形成CC 键。7下列分子价层电子对互斥模型与空间构型不一致的是()ACO2 BBF3CH2O DCH4解析：选C分子中，若含有孤电子对，价层电子对互斥类型与分子空间构型不一致，若不含孤电子对，则两者一致。H2O分子中的氧原子上有2对孤电子对，价层电子对互斥模型与水分子的空间构型不一致。8关于原子轨道的说法正确的是()A凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子，其几何构型都是正四面体BCH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的Csp3杂化轨道是由
6、同一个原子中能量最近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相等的新轨道D凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键解析：选CCH3Cl是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子，其几何构型是四面体，但不是正四面体，A项错误；CH4分子中的sp3杂化轨道是由碳原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相等的新轨道，B项错误；AB3型的共价化合物，其中心原子A可采用sp3杂化轨道成键也可采用sp2杂化轨道成键，例如BF3是中心原子采取sp2杂化轨道成键的分子，D项错误。9表中为部分短周期元素的相关数据：元素性质元素编号原子半径(nm)a0.075b0.110cd最高化合价6
7、557最低化合价232311下列说法正确的是()A氢化物沸点：元素元素B元素氢化物与元素氢化物之间反应形成的化合物中只有极性键CadbcD元素的氢化物中元素原子采取sp2杂化解析：选C先从化合价角度分析，最高正价为最外层电子数，最低价绝对值为8减去最外层电子数。元素和元素同在A族，由于O无最高正价，可确定元素为S，为O；元素和元素同在A族，原子半径ClOF，即adbc；PH3中P原子采取sp3杂化。10PH3是一种无色剧毒气体，其分子结构和NH3相似。下列判断错误的是()APH3分子呈三角锥形BPH3和NH3分子中孤电子对数相同CPH3分子中H原子之间是非极性键DPH3分子稳定性低于NH3分子
8、，因为NH键键能高解析：选CA项，PH3分子结构和NH3相似，都是三角锥形结构，正确；B项，PH3分子结构和NH3相似，中心原子都含有一对孤电子对，正确；C项，PH3中H原子之间不存在化学键，错误；D项，NH键键能比PH键键能大，所以PH3分子稳定性低于NH3分子，正确。11下列推断正确的是()ABF3为三角锥形分子BNH的电子式为 ，离子呈平面正方形结构CCH4分子中的4个CH键都是氢原子的1s轨道与碳原子的2p轨道形成的sp 键DCH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个CH 键解析：选DBF3为平面三角形，NH为正四面体，CH4分子中碳原子的2s轨道
9、与2p轨道形成4个sp3杂化轨道，然后与氢原子的1s轨道重叠，形成4个sp3s 键。12下列对分子性质的解释中，不正确的是()A水很稳定(1 000 以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键所致B乳酸 有一对手性异构体，因为其分子中含有一个手性碳原子C碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用相似相溶规则解释D凡中心原子采取sp3杂化，其杂化轨道的空间构型都是四面体解析：选A水稳定是由于HO键牢固，而氢键只影响熔、沸点，A项错误。二、非选择题(本题包括3小题，共40分)13(14分)已知A、B、C、D、E、F均为周期表中前36号元素，且原子序数依次增大。A、B、C为同一周期的非金属主族元素，B原子
10、p轨道电子总数与s轨道电子总数相等。A、F原子核外未成对电子数是同周期中最多的，且F基态原子中电子占据三种不同形状的原子轨道。D和E原子的第一至第四电离能如下表所示：电离能/kJmol1I1I2I3I4D7381 4517 73310 540E5781 8172 74511 578(1)A、B、C三种元素的电负性最大的是_(填写元素符号)，D、E两元素中D的第一电离能较大的原因是_。(2)F基态原子的核外电子排布式是_；在一定条件下，F原子的核外电子从基态跃迁到激发态需要_(填“吸收”或“发射”)能量。(3)根据等电子原理，写出AB的电子式_。(4)已知F3可形成配位数为6的配合物。组成为FC
11、l36H2O的配合物有3种，分别呈紫色、蓝绿色、绿色，为确定这3种配合物的成键情况，分别取等质量的紫色、蓝绿色、绿色3种物质的样品配成溶液，分别向其中滴入过量的AgNO3溶液，均产生白色沉淀，产生沉淀的质量比为321。则绿色配合物的化学式为_。ACrCl(H2O)5Cl2H2OBCrCl2(H2O)4Cl2H2OCCr(H2O)6Cl3DCrCl3(H2O)33H2O解析：A、B、C为同一周期的非金属主族元素，B原子p轨道电子总数与s轨道电子总数相等，可知B的p轨道电子总数为4，那么B为O，A原子未成对电子数是同周期中最多的，故其为N，A、B、C为同一周期的主族元素，那么C必为F。F基态原子中
12、电子占据三种不同形状的原子轨道，结合F原子核外未成对电子情况知F必为Cr。D为Mg，E为Al。D、E两元素中D的第一电离能较大的原因是D原子最外层电子排布式为3s2，s轨道全充满，相对稳定。AB的电子式与N2相似。由产生的白色沉淀质量比为321知1 mol绿色配合物可电离出1 mol Cl，即绿色配合物为CrCl2(H2O)4Cl2H2O。答案：(1)FD原子最外层电子排布式为3s2，s轨道全充满，相对稳定(2)1s22s22p63s23p63d54s1吸收(3) (4)B14(12分)为了比较温室效应气体对全球增温现象的影响，科学家以CO2为相对标准，引入了“温室效应指数”的概念(如表)。物
13、质大气中的含量(体积百分比)温室效应指数CO20.031H2O10.1CH4210430N2O43105160O341062 000CCl2F24.810825 000回答下列问题：(1)6种气体中，温室效应指数最大的物质属于_(填“极性分子”或“非极性分子”)。(2)在水分子中，O原子上的价层电子对数为_。(3)N2O4分子的结构式为 ，分子为平面结构。N2O4分子中N原子的杂化方式为_，在N2O4分子的结构式上，将你认为是配位键的共价键加上箭头：_。(4)根据等电子原理，判断O3分子的空间构型为_。解析：CCl2F2是极性分子，水分子中，O原子上的价层电子对数为4，N2O4分子为平面结构，
14、且分子中N原子形成的有双键，杂化方式为sp2杂化，两上N原子之间不能形成配位键，NO键中，一个键和一个键，也不可能形成配位键，因此只有NO之间形成配位键，即NO。根据等电子原理，O3分子与SO2分子空间构型相同，为V形。答案：(1)极性分子(2)4(3)sp2杂化 (4)V形15(14分)(2016全国卷)东晋华阳国志南中志卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：(1)镍元素基态原子的电子排布式为_，3d能级上的未成对电子数为_。(2)硫酸镍溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4蓝色溶液。Ni(NH3)6SO4中阴离子的立体构型
15、是_。在Ni(NH3)62中Ni2与NH3之间形成的化学键称为_，提供孤电子对的成键原子是_。氨的沸点_(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是_；氨是_分子(填“极性”或“非极性”)，中心原子的轨道杂化类型为_。(3)单质铜及镍都是由_键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu1 958 kJmol1、INi1 753 kJmol1，ICuINi的原因是_。(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_。若合金的密度为d gcm3，晶胞参数a_nm。解析：(1)Ni是28号元素，根据核外电子的排布规律可知，其基态原子的核外电子排布式为1s2 2s2 2
16、p6 3s2 3p6 3d8 4s2。根据洪特规则可知，Ni原子3d能级上8个电子尽可能分占5个不同的轨道，其未成对电子数为2。(2)SO中，S原子的价层电子对数为4，成键电子对数为4，故SO的立体构型为正四面体。Ni(NH3)62中，由于Ni2具有空轨道，而NH3中N原子含有孤电子对，两者可通过配位键形成配离子。由于 NH3分子间可形成氢键，故NH3的沸点高于PH3。N3H分子中，N原子形成3个键，且有1个孤电子对，N原子的轨道杂化类型为sp3，立体构型为三角锥形。由于空间结构不对称，NH3属于极性分子。(3)Cu、Ni均属于金属晶体，它们均通过金属键形成晶体。因Cu元素基态原子的价层电子排
17、布式为3d104s1,3d能级全充满，较稳定，失去第2个电子较难，因此ICuINi。(4)由晶胞结构图可知，Ni原子处于立方晶胞的顶点，Cu原子处于立方晶胞的面心，根据均摊法，每个晶胞中含有Cu原子的个数为63，含有Ni原子的个数为81，故晶胞中Cu原子与Ni原子的数量比为31。根据mV可得， 1 mol晶胞的质量为(64359)ga3d gcm3NA，则a cm107 nm。答案：(1)1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8 4s2或Ar3d8 4s22(2)正四面体配位键N高于 NH3分子间可形成氢键极性sp3(3)金属铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子(4)31107